2019年5月18日，在《智慧农业》编辑部主办的“2019智慧农业青年学术研讨会”上，主编赵春江院士分享了题为《人工智能农业应用展望》的主旨报告，以下是报告内容节选。
赵春江院士
在2019智慧农业青年学术研讨会上作报告
人工智能的第一种概念是智慧机器，能够在各类环境中自主地或互动地执行各种拟人任务的机器；第二种概念是科学层面的，是电脑科学中涉及研究、设计和应用智慧机器的一个分支，它的近期主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，并开发相关理论和技术；第三种概念是能力层面的，是智慧机器所执行的通常与人类智慧有关的智慧行为，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通讯、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。新一代人工智能（AI2.0）定义为基于重大变化的资讯新环境，去实现新目标的新一代的人工智能。人机混合智慧是未来的主流智慧形态，AI产业生态系统的构建成为竞争的制高点，AI的应用将重塑人类经济社会的格局。在全球AI产业人才分布方面，美国在AI基础层占绝对优势，中国则在应用层与美国旗鼓相当。国内AI人才培养起步晚，人才需求大。
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大资料智慧
大资料智慧是以人工智能手段对大资料进行深入分析，探析其隐含模式和规律的智慧形态，实现从大资料到知识、进而决策的理论方法和支撑技术。科学杂志（Science）于7月7日推出了“人工智能”专刊，指出科学领域涌现出来的史无前例大资料，迫切需要人工智能，以主导科学发现的程序，可在天文学、物理学、生物和社会学等领域发挥巨大潜力。
02
跨媒体智慧
跨媒体智慧包括文字、语音、影象、物联网实时资料等多资讯源统一表征、关联理解与知识挖掘、知识图谱构建与学习、知识演化与推理、智慧描述与生成等技术，实现跨媒体知识表征、分析、挖掘、推理、演化和利用，构建分析推理引擎。
农业跨媒体资料探勘分析研究农业大资料探勘、智慧感知与农业模型智慧化构建，研究农业生产过程中人、机、动植物、生产环境与资讯跨界融合、资料探勘、柔性动态诊断、群智慧决策。
03
群体智慧
通过特定的组织结构和大资料驱动的人机合作系统吸引、汇聚和管理大规模参与者，以竞争和合作等多种自主协同方式来共同应对挑战性任务，特别是开发环境下的复杂系统决策任务时涌现出来的超越个体智力的智慧。通过群体智慧决策引出农业群体智慧决策，目前主要包括农业病虫害群里智慧决策的影响因子表示、知识经验共享、群决策冲突消解等模型，基于人工智能中不确定性处理方法的农业病虫害远端会诊群决策，群决策行为集结方法技术对专家意见进行一致性分析等。
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人机混合增强智慧
人工智能的一种重要的成长模式是“混合-增强智慧”。人类面临的许多问题具有不确定性、脆弱性和开发性，任何智慧程度的机器都无法完全取代人类，这就需要将人的作用或人的认知模型引入到人工智能系统中，形成“混合-增强智慧”的形态。农业人机混合智慧互动与VR包括农业智慧化可穿戴式虚拟现实装备，形成基于人机混合智慧的动植物自主感知计算和虚拟化互动模式，实现高真实感、高沉浸感、可视互动、直觉感知互动场景。农业人机物协同技术包括端到端的人机物新型服务网络技术、多感测资讯融合与人机互动技术、基于知识的人机协同控制技术，以及农业生产加工环境感知-识别-决策-响应的智慧控制闭合回路。
赵春江院士在作报告
05
自主无人机系统
农业自主无人机系统主要指的是农业机器人，如无人驾驶机械、无人机、无人采摘、无人喷洒等。如美国卡内基梅隆大学国家机器人实验室有个田间移动机器人农场巡查研究专案有一款农业机器人，可以在田间收集相关资讯和高粱植物功能。
农业认知计算技术是与绿色革命一样强大的颠覆力量。从人工智能到智慧农业的未来发展趋势为机器视觉与高光谱分析，从神经网络到深度学习，农业无人机、表型资讯获取、镭射应用、大资料成为热点、无线感测器网络研究与商业化。
未来5-10年对农业发展有影响的AI技术，按照优先与重要程度由大到小为：
●认知计算：发现农业知识
●深度强化学习：病虫草害识别
●智慧机器人：代替人从事农业作业。
●会话式使用者界面：服务基层农民
●区块链：农产品质量安全追溯。
●5G技术：解决农业视讯资讯传输。
●智慧工作空间：农业问题会商。
●虚拟助手：果树剪枝、动物手术。
对人工智能农业应用发展的思考
《国家新一代人工智能发展规划》中提到研制农业智慧感测与控制系统、智慧化农业装备、农机田间作业自主系统等。建立完善天空地一体化的智慧农业资讯遥感监测网络，建立典型农业大资料智慧决策分析系统。开展智慧农场、智慧化植物工厂、智慧牧场、智慧渔场、智慧果园、农产品加工智慧车间、农产品绿色智慧供应链等整合应用示范。
我们应加快建立“资讯感知、定量决策、智慧控制、精准投入、个性服务”的农业智慧技术体系。一是智慧农业关键技术研发。针对农业“非结构化复杂农田作业环境与作业物件的生物特性”等特点。二是智慧农业重大产品创制。面向现代农业发展需要，创制一批农业智慧感知、智慧控制、自主作业、智慧服务等技术产品。重点是农业机器人。三是典型农业大资料智慧分析决策系统。包括农业资源管理、生态环境监测、农情会商、农产品市场预测、农民个性服务。四是智慧农业技术整合应用。包括智慧农村、温室、果园、牧场、渔场、农产品智慧加工车间与绿色智慧供应链等技术整合系统。
农业人工智能要解决的5大技术包括先进农业感测技术、精准作业技术装备、农业机器人、农业物联网技术与装备和农业大资料与云服务。
人工智能农业应用路线五步走：一是智慧农业关键技术研究，突破智慧农业应用的理论、方法和共性关键技术。二是产品研发，创制一批农业智慧感知、智慧控制、自主作业、智慧服务等智慧农业重大技术产品。三是整合示范应用，开展农业智慧生产和农业知识服务应用示范。四是引领农业，变革传统农业生产方式，提升现代农业水平。五是培育产业，农业软硬件、系统整合、农产品追溯和智慧资讯服务。
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主编简介
赵春江，男，1964年出生，博士，研究员，博士生导师，2017年当选中国工程院院士。现任北京农业资讯科技研究中心主任，国家农业资讯化工程技术研究中心主任，《智慧农业》期刊主编等职务。主要研究领域为农业资讯科技与精准农业技术体系研究，包括：农业计算机网络与数据库技术，智慧化农业专家系统，农田资讯快速获取技术，农业精准管理远端诊断和农作物品质监测技术系统，3S技术与智慧装备技术的整合等。获得国家科技进步二等奖4项，省部级科技奖励26项，以第一完成人授权PCT1项、发明专利80余项，以第一和通讯作者发表论文300余篇(SCI-76，EI-130)，主编出版著作16部，研究成果在我国28个省市得到推广应用，取得显著社会经济效益，为推动我国农业资讯化建设做出了突出贡献。
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